【心肺交互】肺分流

学术 2024-09-18 00:00 广东

肺分流(Pulmonary Shunting)指的是在肺血管系统中发生的异常情况，即血流从右心室（非氧合血）直接流入左心室（氧合血）。这种情况下，非氧合血和氧合血会混合在一起，导致肺部无法充分完成氧合作用，从而影响身体其他部位的氧供给。

▲ 正常肺泡-毛细血管单元

临床上肺分流分为：绝对分流(真性分流)和相对分流(类分流效应)

绝对分流

(Absolute Shunt)

绝对分流(真性分流)分为两大类：解剖分流和毛细血管分流。

解剖分流(Anatomic Shunts)

当血液从心脏右侧流向左侧而不与肺泡接触以进行气体交换时，就存在解剖性分流(下图)。在健康的肺中，正常的解剖分流约为心输出量的3%，由非含氧血液完全绕过肺泡引起：(1)通过支气管静脉引流进入肺血管系统；(2)通过心最小静脉(thebesian veins)进入左心房。

▲ 解剖分流

以下是导致解剖分流的常见疾病：

先天性心脏病：某些先天性缺陷允许血液直接从心脏右侧流向左侧，而不经过肺泡毛细血管系统进行气体交换。先天性心脏缺陷包括室间隔缺损或新生儿持续胎儿循环。

肺内瘘：在这种解剖性分流中，肺血液从右到左的流动不通过肺泡-毛细血管系统，可能是由胸部外伤或疾病引起的（如穿透性的胸部伤口损伤肺的动脉和静脉，在愈合过程中会留下动静脉分流）。

血管性肺肿瘤：有些肿瘤允许肺动脉血液通过肿瘤团块进入肺静脉，而不通过肺泡-毛细血管系统。

毛细血管分流(Capillary Shunts)

毛细血管分流通常由以下原因引起：(1)肺泡塌陷或肺不张；(2)肺泡积液；(3)肺泡实变(下图)。

▲ 毛细血管分流

解剖分流和毛细血管分流的总和为绝对分流（真性分流）。临床上，绝对分流患者对氧疗反应较差，因为肺泡氧不能与分流的血液接触；这种形式的肺分流所产生的动脉血氧水平降低不能简单地通过增加吸入氧浓度来治疗，因为(1)肺泡不能适应任何形式的通气；(2)绕过功能肺泡的血液一旦完全饱和就不能携带更多的氧气，只有非常少量的氧气会溶解在血浆中。

相对分流

(Relative Shunt)

当肺毛细血管灌注超过肺泡通气时，存在相对分流或分流样效应(下图)。这种分流形式的常见原因包括：(1)通气不足；(2)通气/灌注不匹配（如慢性肺气肿、支气管炎、哮喘和过量的气道分泌物）；(3)肺泡-毛细血管扩散缺陷（如肺泡纤维化或肺泡水肿）。

▲ 类分流效应

虽然肺泡毛细血管缺陷存在时，肺泡仍可以通气，但通过肺泡的血液没有足够的时间来平衡肺泡氧张力。如果弥散缺陷严重到足以完全阻断肺泡-毛细血管膜上的气体交换，则该分流被称为绝对分流。相对分流也可能发生在服用导致心输出量增加或肺血管扩张的药物后。相对于绝对分流，相对分流更容易通过氧疗纠正动脉血氧水平。

静脉混流

(Venous Admixture)

肺分流的最终结果是静脉混流。静脉混流是分流的非氧合血与肺泡远端(即肺动脉系统下游)的再氧合血的混合(下图)。当静脉混合发生时，分流的非氧合血获得氧分子，同时再氧合血失去氧分子。

▲ 当再氧血与肺泡远端非再氧血混合时，就会发生静脉混流

这个过程一直持续到：(1)所有新混合血液的血浆中的PO2达到平衡；(2)所有血红蛋白分子携带相同数量的氧分子。最终结果是血液混合物的PO2和氧含量高于原来的分流、非氧合血液，但PO2和氧含量低于原来的再氧合血液。静脉混流的最终结果是减少的PO2和CaO2返回左心。临床上，正是对静脉混流在下游(如桡动脉)进行评估，以确定个体的动脉血气。

分流方程

(Shunt Equation)

由于肺分流和静脉混流是呼吸系统疾病的常见并发症，因此在制定患者治疗计划时，通常需要了解分流的程度。肺内分流量可用经典的分流方程来计算，公式如下：

QS为分流的心输出量，QT为总心输出量，CcO2为毛细血管血的氧含量，CaO2为动脉血的氧含量，CvO2为混合静脉血的氧含量。

为了获得计算肺分流程度所需的数据，必须收集以下临床信息：

●PB（大气压）

●PaO2（动脉氧分压）

●PaCO2（动脉二氧化碳分压）

●PvO2（混合静脉氧分压）

●Hb（血红蛋白浓度）

●PAO2（肺泡氧分压）

●FIO2（吸入氧浓度）

Case：38岁男性，当日气压为750mmhg，使用有创呼吸机容控模式，FIO2 0.7。获得以下临床数据：

可以计算出患者的PAO2、CcO2、CaO2和CvO2。（记住：PH2O代表肺泡水蒸气压，通常被认为是47mmhg）

根据这些计算，可以计算出患者的肺分流程度：

因此，在这种情况下，51.7%的肺血流流向了没有通气的肺组织。

肺分流的临床意义

肺分流低于10%反映肺的正常状态。10%-20%的分流表明肺内异常，但很少有临床意义。肺分流在20%-30%之间表示明显的肺内疾病，对于心血管功能受限的患者可能会危及生命。

当肺分流大于30%时，存在潜在的危及生命的情况，积极的心肺支持措施是必要的。

在以下情况下计算肺分流程度是不可靠的：(1)灌注状态可疑；(2)心肌输出量减少；(3)耗氧量需求不稳定。这是因为这些情况直接影响患者的CaO2和CvO2值，这是分流方程的两个主要组成部分。

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